plc課程設計(論文)-自動雙層停車場控制系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　機電工程學院</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目: 自動雙層停車場控制系統(tǒng)設計 </p><p><b>　　內容摘要</b></p><p>　　可編程序控制器（Programmabl

2、e controller）簡稱PLC，是近年來一種極為迅速，應用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。它是一種專為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數(shù)字運行的電子系統(tǒng)，它采用可編程程序的存儲器，用來存儲用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入/輸出完成確定的邏輯順序、定時、記數(shù)、運算和一些確定的功能來控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。</p><p>　　隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，以及國家的經(jīng)濟型社會、節(jié)約型經(jīng)濟的政策、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等，決定了立體停車設備的發(fā)

3、展和立體停車設施問題。 近年來由于汽車數(shù)量的快速增加，對停車場的需求必將日益提高，停車難的問題越來越突出，人們對停車的要求也越來越迫切。而對于快速發(fā)展的中國各個城市，停車難也隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和汽車數(shù)量的激增接踵而來。</p><p>　　關鍵詞：plc; 自動化; 方便</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　

4、前言····································&#

5、183;························1</p><p>　　第1章課程內容及設計方案······

6、·······························2</p><p>　　1.1組成原理

7、83;····································&

8、#183;············2</p><p>　　第2章方案設計··················

9、3;······························3 </p><

10、;p>　　2.1取車過程··································&

11、#183;···············3</p><p>　　2.2存車過程···············

12、3;··································4</p>&

13、lt;p>　　2.3結構特點··································

14、;················5</p><p>　　2.4系統(tǒng)硬件設計···············

15、·······························5</p><p>　　2.5外部硬件連接圖

16、····································

17、3;·······6</p><p>　　2.6操作面板設計························

18、;······················7</p><p>　　2.7控制線路圖·········&

19、#183;····································

20、;··7</p><p>　　2.8主電路圖·····························&#

21、183;····················8</p><p>　　第3章軟件設計···········

22、;····································

23、83;·10</p><p>　　3.1系統(tǒng)軟件設計過程·····························&

24、#183;············10</p><p>　　3.1.1X10車盤的調試·················

25、83;······················10</p><p>　　3.1.2X11車盤的調試········

26、;································10</p><p>　　3.

27、1.3X12車盤的調試···································

28、;····11</p><p>　　3.1.4X13，X14車盤的調試·························

29、83;········11</p><p>　　3.2梯形圖·······················

30、······························11</p><p>　　3.3語句表·

31、83;····································&

32、#183;··············14</p><p>　　結束語·················&

33、#183;·································17</p><

34、;p>　　謝辭···································

35、··················18</p><p>　　參考文獻··············

36、;····································

37、83;····19</p><p>　　附錄···························

38、3;································20</p><p><

39、;b>　　前言</b></p><p>　　PLC一經(jīng)出現(xiàn)，由于它的自動化程度高、可靠性好、設計周期短、使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，備受國內外工程技術人員和工業(yè)界廠商的極大關注，生產(chǎn)PLC的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應用，使PLC的功能不斷得到增強，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。</p><p>　　國內家用汽車擁有量的迅速增加，使城市道路交通變得十分擁擠，各大

40、城市高峰時塞車已經(jīng)成為天天可見的一道景觀。家用汽車的停放也逐漸成為一個社會問題。我國大城市中由于停車位少，而土地越來越緊缺的情況下，停車位價格十分昂貴，為解決城市停車難的問題，立體車庫是必然出路。我國立體車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了近十年的發(fā)展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。為此對立體車庫設計方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實意義和潛在的市場經(jīng)濟效益。采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機、繼電器等構

41、成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結構，具有良好的可移植性和可維護性。對提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質量，減少了企業(yè)產(chǎn)品質量的波動，因此具有廣闊的市場前景。用PLC進行開關量控制的實</p><p>　　例很多，在冶金、機械、紡織、輕工、化工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用到它，如燈光照明、機床電控、食品加工、印刷機械、電梯、自動化倉庫、液體混合自動配料系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線等方面的邏輯控制

42、，都廣泛應用PLC來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設計是將PLC用于自動雙層停車場控制，對學習與實用是很好的結合。</p><p>　　第1章 課程內容及設計方案</p><p><b>　　1.1組成原理</b></p><p>　　自動雙層停車場的運行原理即升降橫移類機械停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實現(xiàn)高層車位升降存取車輛。其車位結構為2維

43、矩陣形式，可設計為多層和多列。由于受收鏈裝置及進出車時間的限制，一般為2-4層，2層、3層者居多，現(xiàn)以較為典型的地上3×3升降橫移式為例，說明停車庫的運行原理。</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　圖1-1 自動雙層停車場原理圖</p><p>　　下排車位只需直接將車子開出即可。如果要呼叫上排車位，只需[叫車

44、]按鈕,再按下按下1至3的按鈕，擇所按車位將降至下層，而下排車位將左右移動，讓出位置讓上層車位降下來。即底層只能平移，頂層只能升降。除頂層外，底層都必須預留一個空車位，供進出車升降之用。當?shù)讓榆囄贿M出車時，無需移動其他托盤就可直接進出車；頂層進出車時，先要判斷其對應的下方位置是否為空，不為空時要進行相應的平移處理，直到下方為空才可進行下降動作，進出車完成后再上升回到原位置。由于停車設備對場地的適應性強，系統(tǒng)各機械部分可以根據(jù)不同地形和空

45、間進行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢ν两ǖ囊蟊容^低，因此，應用非常廣泛</p><p><b>　　第2章 方案設計</b></p><p><b>　　2.1取車過程：</b></p><p>　　自動雙層車庫控制系統(tǒng)通過人機界面來實現(xiàn)。取車時人機界面進去取車界面，按取車按鈕，直接選擇想要取車的庫位，判斷無誤后按確

46、定，自動完成驅車過程。</p><p>　　發(fā)布取車指令，將相應信號送給PLC，判斷無誤后按確認，進入取車操作。根據(jù)庫位位置，PLC判斷所取車位是否下降，4和5號車位是否左右移，并復位。并檢測升降臺是否到位，司機把車從升降臺上開出，按下完成按鈕后，各車位恢復原來位置，取車過程結束。流程圖見下圖</p><p>　　圖2-1 取車流程圖</p><p><b&g

47、t;　　2.2存車過程</b></p><p>　　自動雙層車庫控制系統(tǒng)通過人機界面來實現(xiàn)。取車時人機界面進去取車界面，按存車按鈕，直接選擇想要存車的庫位，判斷無誤后按確定，自動完成存車過程。</p><p>　　發(fā)布存車指令，將相應信號送給PLC，判斷無誤后按確認，進入存車操作。根據(jù)庫位位置，PLC判斷所取車位是否下降，4和5號車位是否左右移，并復位。并檢測升降臺是否到位，司

48、機把車開進升降臺，按下完成按鈕后，各車位恢復原來位置，存車過程結束。流程圖見下圖</p><p>　　圖2-2 存車流程圖</p><p><b>　　2.3結構特點</b></p><p>　　此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低，產(chǎn)品特點：</p><p>　　1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設周期短。&

49、lt;/p><p>　　2) 價格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。</p><p>　　3) 可采用自動控制，構造簡單，安全可靠。</p><p>　　4) 存取車迅速，等候時間短。</p><p>　　5) 運行平穩(wěn)，工作噪聲低。</p><p>　　6) 適用于商業(yè)、機關、住宅小區(qū)配套停車場的使用。</p&g

50、t;<p>　　2.4 系統(tǒng)硬件設計</p><p>　　表2-1 詳細的I/O輸入信號的地址分配</p><p>　　2.5外部硬件連接圖</p><p>　　圖2-3 外部硬件連接圖</p><p><b>　　2.6操作面板設計</b></p><p><b>　　圖

51、2-4 操作面板</b></p><p><b>　　2.7控制線路設計</b></p><p>　　圖2-5 控制線路圖</p><p><b>　　2.8主電路設計</b></p><p>　　圖2-6主電路設計圖</p><p><b>　　第3章

52、軟件設計</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)軟件設計過程</p><p>　　在本停車庫操作系統(tǒng)中，由于底層不需要升降，只需左、右橫移頂層只能上下不能左右。本系統(tǒng)的操作方法：先確定存車或者取車，假如車主存車，則需先按存車按鈕，再按想要存放的車位，開車進車盤后，還需要按下完成按鈕，讓車進入車位，方便后面的車停放。比如，想存在一號車位（假設一號車位沒車），則“存車”——“1”

53、——開車入庫——“OK”，在本系統(tǒng)中，如果不按“存車”，單按車位按鈕是無效的。同樣，取車也是一樣。當想要存放的車位中早已有車，則就算按步驟操作也依然無效，系統(tǒng)無反應，需要從新選擇車位。比如一號車位已經(jīng)停放有車，按”存車”，再按“1”，系統(tǒng)無反應。此時，一號車位只能按“取車”，再按“1”才能下降。</p><p>　　3.1.1 X10車盤的調試：</p><p>　　X10車盤存車的調試

54、</p><p><b>　　假設4號車位沒車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位沒車，SB13常閉按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM1自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開

55、進去后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖，電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，完成存車過程。</p><p><b>　　假設4號車位有車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以后，當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時

56、，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM7，KM9通電并自鎖，電機正轉帶動4,5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ4.1，SQ5.1時，KM7，KM9失電，電機停止，同時，SQ4.1的常開按鈕關閉，KM1得電并自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開進去后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時

57、，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，此時，SQ1.0常開按鈕關閉，KM8，KM10得電，其電機反轉，帶動4,5號車盤左移，當移到SQ4.0，SQ5.0行程開關時，KM8，KM10失電，電機停止并制動，完成存車過程。</p><p>　　X10車盤取車的調試：</p><p><b>　　假設4號車位沒車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以

58、后，在正常情況下。當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于4號車位沒車，SB13常閉按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM1自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖，電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，完

59、成取車過程。</p><p><b>　　假設4號車位有車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以后，當按下SB2（I0.1）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM7，KM9通電并自鎖，電機正轉帶動4,5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ4.1，SQ5.1時，KM7，KM9失電，電機停

60、止，同時，SQ4.1的常開按鈕關閉，KM1得電并自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，此時，SQ1.0常開按鈕關閉，KM8，KM10得電，其電機反轉，帶動4,5號車盤左移，當移到SQ4.0，SQ5.0行程開關

61、時，KM8，KM10失電，電機停止并制動，完成取車過程。</p><p>　　3.1.2 X11車盤的調試：</p><p><b>　　假如5號車盤沒車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于5號車位沒車，SB14常閉按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，S

62、B5導通，KM3自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ2.1(I2.0)時，啟動制動X11車盤停止。司機將車開進去后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖，電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，完成存車過程。</p><p><b>　　假設5號車位有車</b></p><p&

63、gt;　　系統(tǒng)上電以后，當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于5號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM11通電并自鎖，電機正轉帶動5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ5.1時，KM9失電，電機停止，同時，SQ5.1的常開按鈕關閉，KM3得電并自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關SQ2.0時，啟動制動X10車盤停止。司機將車進去后，按OK按鈕，此時，K

64、V1失電，KM4導通并自鎖電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，此時，SQ2.0常開按鈕關閉，KM10得電，其電機反轉，帶動5號車盤左移，當移到SQ5.0行程開關時，KM10失電，電機停止并制動，完成存車過程。</p><p>　　X11車盤取車的調試</p><p><b>　　假如5號車盤沒車</b>&

65、lt;/p><p>　　系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于5號車位沒車，SB14常閉按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM3自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ2.1(I2.0)時，啟動制動X11車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖，電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關

66、SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，完成取車過程。</p><p><b>　　假設5號車位有車</b></p><p>　　系統(tǒng)上電以后，當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于5號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM11通電并自鎖，電機正轉帶動5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ5.

67、1時，KM9失電，電機停止，同時，SQ5.1的常開按鈕關閉，KM3得電并自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關SQ2.0時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，此時，SQ2.0常開按鈕關閉，KM10得電，其電機反轉，帶動5號車盤左移，當移到SQ5.0行程開關時，KM10失

68、電，電機停止并制動，完成取車過程。</p><p>　　3.1.3 X12車盤的調試：</p><p>　　系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，此時，按下3號車位按鈕，SB6導通，KM5自鎖，其電機正轉帶動X12車盤下降。當車盤下降到行程開關 S3.1時，啟動制動X12車盤停止。司機將車開進后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM6

69、導通并自鎖，電機反轉帶動X12車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ3.1處時，KM6失電，啟動制動X10車盤停止，完成存車過程。</p><p>　　X12車盤取車的調試：</p><p>　　系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB2啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，此時，按下3號車位按鈕，SB6導通，KM5自鎖，其電機正轉帶動X12車盤下降。當車盤下降到行程開關 S3.1時，啟動制

70、動X12車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM6導通并自鎖，電機反轉帶動X12車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ3.1處時，KM6失電，啟動制動X10車盤停止，完成取車過程</p><p>　　3.1.4 X13、X14車盤的調試：</p><p>　　由于本停車場設計規(guī)則上層只能上下不能左右，底層的只能左右不能上下。故在下層取車時，不需要任何操作方可把車直接開出。

71、</p><p><b>　　3.2梯形圖</b></p><p><b>　　第4章結束語</b></p><p>　　自動停車場集中了現(xiàn)代多方面的先進技術，是科技含量較高的車庫，其中雙層自動停車場停車方便、存取速度快、車庫結構靈活、造價低的特點，將可能成為今后停車庫發(fā)展的主要形式。立體停車庫目前在全國各地的很多新建小區(qū)

72、內逐漸開始應用，今后隨著家庭轎車的增加，經(jīng)濟實用的自動的立體停車庫必將興起，車庫實現(xiàn)自動化控制是未來車庫技術發(fā)展的主方向。可以設置PC機作為控制系統(tǒng)的上位機，通過靈活、友好的人機界面，以互聯(lián)網(wǎng)作為信息通道，可實現(xiàn)對停車庫的遠程網(wǎng)絡化控制和管理。</p><p>　　根據(jù)雙層自動停車場的運動原理及特點，明確了運動規(guī)律，通過對PLC的輸入、輸出信號數(shù)量的確定合理的對PLC進行了選型。并對其運行過程進行了PLC控制程序

73、的編程?？傮w來說，此次設計給我的影響頗大，讓我知道了怎樣做好一件事情，也明白了以往所學PLC課程還很不夠，所以在本設計中可能存在考慮不周全、設計漏洞等問題。我希望大家提出寶貴意見與建議。</p><p><b>　　第5章謝辭</b></p><p>　　在本次的課程設計中，我首先得感**老師的精心指導以及各位同學的誠心幫助，我的課程設計才得以順利完成。因為有了大家的

74、幫助，以及思路分析的分歧，才得以讓不同的知識在此刻碰撞產(chǎn)生了智慧的火花，并燃燒了我心中求知的熱情。THANK YOU.</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王宗才.機電傳動與控制.北京：電子工業(yè)出版社.2011.</p><p>　　[2]于慶廣.可編程電氣原理與系統(tǒng)設計.北京：清華大學出版社.2004.&l

75、t;/p><p>　　[3]胡學林.電氣控制與PLC.北京：冶金工業(yè)出版社.1997.</p><p>　　[4]孫振強.可編程控制原理及應用教程.北京：清華大學出版社.2003.</p><p>　　[5]羅偉、鄧木生.PLC與電氣控制.北京：中國電力出版社.2005.</p><p>　　[6]劉子林.電機與電氣控制.北京：電子工業(yè)出版社.2

76、003.</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附圖1 1號車盤下降</p><p>　　附圖2 1號車盤上升</p><p>　　附圖3 2號車盤下降</p><p>　　附圖4 2號車盤上升</p><p>　　附圖5 3號車盤下降</p&